Безстатеве розмноження і його види
Репродукція, або розмноження, є характерною рисою всіх живих організмів. Вона необхідна для відтворення собі подібних. Якщо порівнювати розмноження з іншими життєво важливими функціями, то воно спрямоване не на підтримку життя окремо взятої особини, а на продовження всього роду, збереження генів у майбутнє потомство. У процесі еволюції різні групи організмів сформували різні стратегії та шляхи розмноження, а той факт, що ці істоти вижили і зустрічаються в даний час, доводить ефективність різних способів здійснення цього процесу.
Різноманітність способів репродукції розглядає наука біологія. Безстатеве розмноження як один з основних варіантів відтворення організмів буде розглянуто нижче.
Коротка характеристика
Безстатеве розмноження проходить без утворення гамет або статевих клітин. У ньому бере участь лише один організм. Безстатеве розмноження організмів характеризується утворенням ідентичних нащадків, при цьому генетична мінливість можлива тільки внаслідок випадкових мутацій.
Однакове потомство, яке походить від однієї потомственій клітини, прийнято називати клонами. Безстатеве розмноження є основним для одноклітинних організмів. При цьому кожна особина ділиться надвоє. Однак деякі найпростіші (форамініфери) можуть розділитися і на більшу кількість клітин. Простота цього способу репродукції пов'язана з простотою організації цих організмів, це дає їм можливість збільшувати свою чисельність досить швидко. Наприклад, при досить сприятливих умовах число бактерій здатне подвоюватися кожні 30 хвилин. При безстатевому розмноженні організм може нескінченну кількість разів відтворювати собі подібних, поки не відбудеться випадкове зміна генетичного матеріалу.
Види безстатевого розмноження
- Просте ділення.
- Розмноження спорами.
- Брунькування.
- Фрагментація.
- Вегетативне розмноження.
- Поліембріонія.
Розмноження поділом
Відомо, що у прокаріотів кільцева хромосома, перед там як поділитися, подвоюється. Після цього між дочірніми клітинами з'являється перегородка або перетяжка, і потім клітина ділиться надвоє. Такі одноклітинні водорості, як Евглена зелена або хламидомонада, розмножуються шляхом мітозу. За допомогою нього можуть розмножуватися також і найпростіші. У процесі цього утворюється пара дочірніх клітин.
У найпростіших і споровиков спостерігається множинне розподіл, коли після повторного поділу ядра відбувається процес і в самій клітині (на велику кількість дочірніх). У малярійного плазмодія також є стадія, у процесі якої здійснюється множинне розподіл, іменована шизонтів. Сам процес одержав назву шізогоніі. Після зараження господаря плазмодій проводить шизогонію в клітинах печінки. У процесі неї утворюється приблизно тисяча дочірніх клітин, і кожна з них має здатність проникнути в еритроцити. Висока плодючість компенсується великими втратами і труднощами, які пов'язані зі складним циклом життя.
Розмноження спорами
Безстатеве розмноження може бути організовано за допомогою спор. Це спеціальні гаплоїдні клітини у рослин і грибів, які служать для розселення і розмноження. Але не можна плутати спори рослин, грибів і спори бактерій. Бактеріальні спори - це клітини, які знаходяться в спокої і мають знижений метаболізм. Вони оточені багатошаровою оболонкою, стійкі до висихання і інших несприятливих умов, які можуть викликати загибель звичайних клітин. Виникнення суперечка необхідно не тільки для виживання, але й для розселення бактерій. Потрапляючи в потрібну середу, спора проростає і перетворюється на діляться клітини.
У нижчих рослин та грибів суперечки виникають в процесі мітозу (мітоспори), у вищих рослин - в результаті мейозу (мейоспори). Останні містять гаплоїдний набір хромосом і здатні дати початок поколінню, яке не схоже на материнське, і розмножуватися воно буде вже статевим шляхом. Виникнення мейоспори пов'язують з чергуванням поколінь - статевого і безстатевого, яке дає суперечки.
Брунькування
Існують і інші форми безстатевого розмноження, одна з яких - це брунькування. При цьому виді розмноження на тілі батька утворюється брунька, вона росте і врешті-решт, відділяючись, починає самостійне життя у вигляді нового повноцінного організму. Брунькування зустрічається у різних груп живих організмів, наприклад дріжджів, інших одноклітинних грибів, бактерій, гідри прісноводної (кишковопорожнинні), каланхое.
Фрагментація
Безстатеве розмноження може здійснюватися за допомогою фрагментації. Це процес, при якому відбувається поділ батьківської особини на деяку кількість частин. При цьому кожна з них дає життя новому організму. В основі цього лежить регенерація (здатність живого організму відновлювати втрачені частини). Прикладом цього можуть служити дощові черв'яки. Фрагменти їхніх тіл можуть дати початок новим особинам.
Однак у природі такий вид розмноження зустрічається досить рідко. Це характерно для пліснявих грибів, многощетинкових черв'яків, голкошкірих, покривників і деяких водоростей (спірогіра).
Вегетативне розмноження
Безстатеве розмноження рослин здійснюється за допомогою вегетативного способу. Для нього необхідні окремі частини тіла або органи рослин. При цьому виді репродукції відбувається відділення від материнської примірника великий добре сформованою частини (держак стебла, кореня, частина слоевища), яка дає згодом початок нового самостійного організму. У рослин утворюються спеціальні структури, які призначені для вегетативного розмноження:
• Бульба (жоржини, картопля) - це стеблове або кореневе потовщення. Нові особини розвиваються з пазушних бруньок на них. Бульби можуть перезимувати тільки один раз, після цього зсихається.
• Бульбоцибулини (крокус, гладіолус) - це роздуте підставу стебля- листя не має.
• Цибулини (тюльпан, цибуля) складаються з м'ясистих листків і короткого стебла, зверху покриваються залишками торішньої лістви- зазвичай містять дочірні цибулини, при цьому кожна з них здатна утворити втечу.
• Кореневище (астра, валеріана) - це зростаючий горизонтально підземний стебель- він може бути тонким і довгим або товстим і коротким. Кореневище має листя та бруньки.
• Столон (смородина, аґрус) - горизонтальний стебло, що стелиться по ґрунті. Він не призначений для зимівлі.
• Коренеплід (морква, ріпа) - це потовщений головний корінь, у ньому знаходиться запас поживних речовин.
• Ус (жовтець, суниця) - являє собою різновид столона- росте швидко і містить листя та бруньки.
Взагалі, способи безстатевого розмноження, такі як брунькування або фрагментація, не відрізняються від вегетативного, але традиційно цей термін вживають по відношенню до рослин і тільки лише в рідкісних випадках до тварин. Цей вид регенерації дуже важливий у практиці рослинництва. Може статися, що рослина (наприклад, груша) має якусь вдалу комбінацію ознак. У насіння ці характеристики будуть напевно порушені, так як вони з'являються при статевому розмноженні, яке пов'язане з рекомбінацією генів. Ось чому при розведенні груш зазвичай практикують вегетативне розмноження - живцями, відводками, прищеплюють нирки на інші дерева.
Поліембріонія
Це особливий вид безстатевого розмноження. У процесі поліембріонії з однієї диплоїдної зиготи виникає кілька зародків, при цьому кожен з них перетворюється потім в повноцінну особину. При розподілі зиготи бластомери, які при цьому утворюються, розходяться, і кожен розвивається самостійно. Цей процес генетично обумовлений. Причому всі нащадки ідентичні і мають один і той же підлогу. Цей вид розмноження можна зустріти у броненосців. Поява однояйцевих близнюків у людини теж є таким прикладом.
У людини при заплідненні також утворюється диплоидная зигота, вона ділиться і дає початок зародку, який на ранній стадії, з незрозумілих причин, розпадається на кілька фрагментів. Кожен з них проходить нормальне ембріональний розвиток, в результаті цього процесу на світ з'являються два або більше генетично ідентичних дитини однієї статі.
Іноді трапляється так, що поділ зародка в процесі формування буває неповним. У таких випадках з'являються організми, які мають спільні частини тіла або органи. Подібних близнюків стали іменувати сіамськими.
Висновок
Розглянуті види безстатевого розмноження дозволяють організмам вижити, збільшуючи при цьому свою чисельність за досить короткий час. Це широко використовується в сільському господарстві, для того щоб отримати однорідне, з хорошими ознаками потомство у декоративних, плодово-ягідних та інших груп рослин.
